Verbum

КАСМАГО́НІЯ (грэч. kosmogonia ад космас + грэч. goneia зараджэнне),

раздзел астраноміі, які вывучае паходжанне і развіццё касм. цел і іх сістэм. Грунтуецца на выніках астр. назіранняў з Зямлі і з космасу, а таксама на навук. даных фізікі, геалогіі, геафізікі, геахіміі.

К. як навука зарадзілася ў 18 ст. — гіпотэзы І.Канта (1755), П.С.Лапласа (1796), пазней Дж.Х.Джынса (1916); далейшае развіццё атрымала ў працах О.Ю.Шміта (прапанаваў ідэю акумуляцыі планет з газава-пылавога воблака, якое абкружала Сонца). Паводле сучасных касмаганічных уяўленняў адрозніваюць некалькі этапаў зараджэння Сонца і планет. Першапачаткова адбываецца згушчэнне воблака міжзорнага рэчыва (складаецца з малекул вадароду Н₂, вады Н₂О, гідраксільнай групы OH і інш. і пылу). Найб. шчыльныя часткі воблака з масамі парадку зоркавых пачынаюць сціскацца. Воблака распадаецца на фрагменты, адзін з якіх у далейшым параджае Сонца і Сонечную сістэму. У цэнтры фрагмента, што сціскаецца, утвараецца згушчэнне пылу і газу, якое з’яўляецца ядром акрэцыі (захоп навакольнага разрэджанага асяроддзя, прыток якога паступова павялічвае масу ядра). Калі маса цэнтр. згушчэння дасягае прыблізна 0,1 сонечнай масы, рэчыва становіцца непразрыстым, т-ра павялічваецца і пыл выпараецца. Гэта адбываецца праз 10​⁴—10​⁵ гадоў пасля пачатку згушчэння фрагмента. Цэнтр. згушчэнне ўтварае газавую пратазорку. Потым пачынаецца яе гравітацыйнае сцісканне. На працягу гэтага перыяду ўжо існуе дыскападобная газава-пылавая пратапланетная туманнасць, цэнтрам якой з’яўляецца пратазорка. Маса туманнасці каля 0,01—2 сонечных мас. У туманнасці ідзе фарміраванне планет-гігантаў тым жа шляхам — з утварэннем дыскаў, з якіх у далейшым утвараюцца спадарожнікі-планеты. Гравітацыйнае сцісканне Сонца доўжыцца 10​⁸ гадоў. У гэты час дзьме моцны зоркавы вецер, што вымятае газ з унутр. часткі пратапланетнай туманнасці. Пылавое воблака ўсё больш канцэнтруецца да сярэдняй плоскасці. Пылінкі сутыкаюцца, утвараюцца буйныя часцінкі. Ідзе працэс акумуляцыі цвёрдых цел. Фарміруецца некалькі асабліва буйных цел — цэнтраў акрэцыі, вакол якіх утвараюцца планеты зямной групы. З рэшткаў рэчыва, выкінутага на край Сонечнай сістэмы, узнікаюць каметы і астэроіды пояса Койпера (гл. Малыя планеты). Гл. таксама Касмалогія.

Літ.:

Гуревич Л.Э., Чернин А.Д. Введение в космогонию: Происхождение крупномасштабной структуры Вселенной. М., 1978;

Іх жа. Происхождение галактик и звезд. 2 изд. М., 1987;

Уипл Ф.Л. Семья Солнца: Пер. с англ. М., 1984.

А.​А.​Шымбалёў.

т. 8, с. 144

КРЫШТА́ЛІ (ад грэч. krystallos першапачаткова лёд, потым горны хрусталь, празрысты камень),

цвёрдыя целы, якія маюць натуральную форму правільнага мнагагранніка, часцінкі якога (атамы, іоны, малекулы) размешчаны паводле закону прасторавых рашотак (гл. Крышталічная рашотка). Упарадкаваная будова К. абумоўлівае іх спецыфічныя ўласцівасці — аднароднасць, здольнасць самааграньвацца, мінім. ўнутр. энергію і скрытую цеплыню плаўлення. Характэрныя ўласцівасці К. — анізатропнасць і сіметрыя (гл. Анізатрапія, Сіметрыя крышталёў). Спецыфічныя асаблівасці К. выяўляюцца ў іх механічных (спайнасць, цвёрдасць і інш.), аптычных (падвойнае праменепераламленне, плеяхраізм і інш.), электрычных (піра- і п’езаэлектрычнасць), цеплавых і інш. фіз. уласцівасцях. Пры вывучэнні К. выкарыстоўваецца комплекс метадаў даследаванняў, у т. л. рэнтгенаструктурны і крышталеаптычны аналіз.

К. ўтвараюцца адвольна ці на «зародках» з вадкіх (растворы і расплавы), газападобных (шляхам узгонкі) і цвёрдых (у час перакрышталізацыі) рэчываў пры пэўных т-рах, ціску і хім. саставе. Правільныя мнагаграннікі ўтвараюцца ў час росту К., калі яны не сутыкаюцца з інш. цвёрдымі целамі і растуць павольна. Грані К. супадаюць з плоскімі сеткамі, рэбры — з радамі прасторавых рашотак, уздоўж якіх вузлы рашоткі размешчаны найб. густа. К. аднаго і таго ж рэчыва і будовы могуць мець розную велічыню і форму, але вуглы паміж адпаведнымі гранямі і рэбрамі ў іх пастаянныя (закон пастаянства вуглоў). Пры хуткім росце ў вязкім асяроддзі ўтвараюцца недаразвітыя формы (дэндрыты, сфераліты, крышт. агрэгаты), з якіх складзена большасць цвёрдых цел. Вывучэнне скорасці росту К., які абумоўлівае іх вонкавы выгляд (габітус), дае звесткі пра іх паходжанне (генезіс). Сярод К. адрозніваюць простыя формы (складзены з аднолькавых граней, звязаных элементамі сіметрыі) і камбінацыі (сукупнасць дзвюх ці некалькіх простых форм). У прыродзе вядома 47 простых форм і каля 1500 камбінацый. Усе К — сіметрычныя целы. Сукупнасць элементаў сіметрыі ўтварае від сіметрыі, а ў прасторавых рашотках — прасторавую групу сіметрыі. У К. адрозніваюць 32 віды сіметрыі, аб’яднаныя ў 7 крышталеграфічных сістэм (сінганій), якія ўключаюць у сябе 230 прасторавых груп.

Крышт. рэчывы пашыраны ў прыродзе. Зямная кара на 95% складаецца з К. Крышталічныя ўсе металы і сплавы, большасць буд. матэрыялаў, многія харч. прадукты, лякарствы, некаторыя ч. арганізмаў, штучныя матэрыялы. Крышт. рэчывы ўжываюцца практычна ва ўсіх галінах нар. гаспадаркі. Адзіночныя К. выкарыстоўваюцца для апрацоўкі цвёрдых матэрыялаў (алмаз), у лазернай тэхніцы (рубін), на выраб лінзаў і палярызатараў для аптычных прылад (ісландскі шпат, флюарыт, кварц), гадзіннікавых камянёў (рубін), п’езапласцінак (кварц), у радыёэлектроніцы, тэлеф. сувязі, гідралакацыі, ювелірнай справе і інш.

Літ.:

Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. 5 изд. М., 1972;

Шаскольская М.П. Кристаллография. 2 изд. М., 1984;

гл. таксама пры арт. Крышталяграфія.

А.​С.​Махнач.

т. 8, с. 528

АТМАСФЕ́РА (ад грэч. atmos пара + сфера) Зямлі, газавая абалонка вакол Зямлі, якая ўтрымліваецца яе прыцяжэннем, верціцца разам з ёю і забяспечвае жыццядзейнасць расліннага і жывёльнага свету. Маса атмасферы каля 5,15×10​¹⁵ т (адна мільённая доля масы Зямлі). Палавіна яе заключана ў слоі да 5 км, 90% — да 16 км, вышэй за 100 км — толькі мільённая частка. Выразнай верхняй мяжы не існуе, атмасфера паступова пераходзіць у касм. прастору (гл. Космас). За фіз. мяжу прымаюць выш. 1000—1200 км, тэарэтычная мяжа — 42 тыс. км, дзе цэнтрабежная сіла вярчэння Зямлі ўраўнаважваецца яе прыцяжэннем. З вышынёй мяняюцца фіз. ўласцівасці атмасферы: ціск, шчыльнасць, т-ра. Ціск атмасферы на ўзр. м. на 1 см² 1013,25 гПа, на выш. 5 км ён змяншаецца на ½. Залежнасць ціску ад вышыні выражаецца бараметрычнай формулай. Шчыльнасць паветра на ўзр. м. 1,27—1,30 кг/м³, на паверхні Зямлі ў Еўропе ў сярэднім 1,25 кг/м³, на выш. 20 км 0,087 кг/м³, на выш. 750 км менш за 10-13 кг/м³. Т-ра характарызуецца больш складанай залежнасцю ад вышыні.

Будова. Атмасфера мае выразную слаістую структуру. У аснову падзелу пакладзена вертыкальнае размеркаванне т-ры, паводле якога вылучаюць сферы і слаі-паўзы паміж імі. Ніжняя частка атмасферы — трапасфера, знаходзіцца над паверхняй Зямлі да выш. 8—10 км у палярных, 16—18 км у экватарыяльных шыротах. Характарызуецца паніжэннем т-ры з вышынёй каля 6,5 °C на 1 км. Пераходнаму слою (таўшчынёй ад соцень метраў да 2 км) паміж трапасферай і стратасферай — трапапаўзе — уласціва ізатэрмія. Стратасфера распасціраецца да 50 км, у ніжняй частцы яе т-ра пастаянная, з выш. 25—30 км павышаецца ў сярэднім на 0,3 °C на 100 м (у азанасферы). Паміж стратасферай і мезасферай размяшчаецца стратапаўза, у якой т-ра блізкая да 0 °C. У мезасферы (да выш. 80 км) т-ра зніжаецца на 0,35 °C на 100 м вышыні (да -90 °C), развіваецца канвекцыя (вертыкальнае перамешванне), утвараюцца серабрыстыя воблакі. У мезасферы адзначаецца іанізацыя часцінак газу. Мезапаўза знаходзіцца на выш. 80—85 км, ёй уласціва ізатэрмія ці слабае зніжэнне т-ры. Вышэй размешчана тэрмасфера (да 800—1000 м), дзе т-ра зноў рэзка павышаецца за кошт паглынання прамога сонечнага выпрамянення і дасягае 1500—2000 °C. Тэрмасфера адпавядае іанасферы, дзе паветра моцна іанізаванае ў выніку дысацыяцыі малекул газаў пад уздзеяннем ультрафіялетавай, рэнтгенаўскай і карпускулярнай радыяцыі, што з’яўляецца прычынай высокай т-ры, палярных ззянняў, свячэння атмасферы. Знешняя атмасфера — экзасфера, дзе адбываецца дысіпацыя газаў, іх часцінкі (пераважна атамы вадароду) рассейваюцца ў касм. прасторы і ўтвараюць карону Зямлі.

Састаў. Атмасфера паветра — сумесь газаў з дамешкам завіслых цвёрдых і вадкіх часцінак. Паводле хім. саставу вылучаюць гамасферу (да 90—100 км) з нязменнымі суадносінамі асн. газаў і гетэрасферу, дзе стан газаў і іх суадносіны вельмі зменлівыя. У сухім паветры гамасферы азот складае 78%, кісларод — 21, аргон — 0,9, вуглякіслы газ — 0,03%, астатняе — крыптон, ксенон, неон, гелій, вадарод, азон, ёд, радон, метан, аміяк і інш. Сучасны састаў атмасферы спрыяльны для жыцця на Зямлі: кісларод служыць для дыхання жывых арганізмаў, вуглякіслы газ — для стварэння арган. рэчываў раслін у працэсе фотасінтэзу. У фіз. працэсах, якія адбываюцца ў атмасферы, найб. актыўныя вадзяная пара, азон, вуглякіслы газ і атм. аэразолі. Вадзяная пара канцэнтруецца ў ніжніх слаях трапасферы (ад 0,1—0,2% у палярных шыротах да 3% у экватарыяльных), з вышынёй яе колькасць памяншаецца (на выш. 1,5—2 км на 50%), у нязначнай колькасці ёсць да выш. 15—20 км. Азон затрымлівае асн. частку ультрафіялетавага выпрамянення Сонца, гібельнага для ўсяго жывога на Зямлі. Канцэнтруецца ў азанасферы. Вуглякіслы газ здольны паглынаць даўгахвалевае выпрамяненне Зямлі і ствараць парніковы эфект атмасферы. Колькасць вуглякіслага газу павялічваецца ў сувязі з узмацненнем антрапагеннага ўздзеяння на атмасферу (мяркуюць, што да 2000 г. яго будзе 0,0375%). Атмасферныя аэразолі (завіслыя ў паветры цвёрдыя і вадкія часцінкі) таксама затрымліваюць цеплавое выпрамяненне паверхні Зямлі і ўплываюць на бачнасць у атмасферы. Прымеркаваныя да прыземных слаёў, частка іх пранікае ў стратасферу, дзе на выш. 15—20 км утвараецца аэразольны слой Юнге.

У гетэрасферы павялічваецца колькасць лёгкіх газаў, адбываецца дысацыяцыя малекул паветра і значная іанізацыя. Выразная змена стану газаў атмасферы адбываецца на выш. 100—210 км, дзе пераважае атамарны кісларод над малекулярнымі азотам і кіслародам. На выш. 500 км малекулярнага кіслароду практычна няма, вышэй за 600 км пераважае гелій, на выш. ад 2 да 20 тыс. км пашырана вадародная карона Зямлі. З верхняй часткай атмасферы звязаны радыяцыйныя паясы Зямлі: унутраны на выш. 500—1600 км і вонкавы, утвораныя электронамі з высокай энергіяй.

Паветраныя плыні. Вынікам неаднароднасці т-ры атмасферы па вертыкалі і нераўнамернага награвання палярных і экватарыяльных шырот, сухазем’я і мора з’яўляецца сістэма буйнамаштабных працэсаў — агульная цыркуляцыя атмасферы. Да яе належаць плыні ніжняй часткі трапасферы: пастаянныя — пасаты і сезонныя — мусоны, заходні перанос паветраных мас, канвекцыя, цыклоны і антыцыклоны і інш. Паблізу трапапаўзы, дзе існуе кантрастнасць т-ры, а таксама ў азонавым слоі на выш. 20—25 км утвараюцца магутныя струменныя плыні. Скорасць ветру ў верхняй стратасферы дасягае 100—150 м/сек. У тэрмасферы яна павялічваецца, тут адбываюцца прыліўныя рухі пад уздзеяннем Месяца і Сонца. Рухомасць атмасферы надае ёй ролю рэгулятара цеплаабмену Зямлі з космасам, радыяцыйнага і воднага балансу. Працэсы ўзаемадзеяння атмасферы і акіяна істотна ўплываюць на клімат Зямлі. Атмасфера мае электрычнае поле, якое фарміруецца пад уздзеяннем адмоўнага электрычнага поля Зямлі.

Паходжанне. Сучасная зямная атмасфера мае другаснае паходжанне, яна ўтварылася пасля ўзнікнення Зямлі ў выніку ўзаемадзеяння працэсу дэгазацыі з пародамі літасферы. Састаў атмасферы зменьваўся на працягу ўсёй гісторыі Зямлі, у т. л. і пад уплывам дзейнасці чалавека. Вылучаюць 2 асн. этапы — бескіслародны (2 млрд. гадоў назад) і кіслародны; маса кіслароду значна павялічылася ў фанеразоі пасля з’яўлення расліннасці на сушы.

Вывучэнне атмасферы пачалося ў антычны час. Навука пра атмасферу — метэаралогія сфарміравалася ў 19 ст. Для назіранняў за атмасферай створана сетка метэаралагічных станцый і пастоў, выкарыстоўваюцца метады вертыкальнага зандзіравання атмасферы, радыёлакацыя, пеленгацыя, самалёты, аўтам. аэрастаты, спец. судны, ракеты і метэаралагічныя спадарожнікі. У Беларусі назіранне за атмасферай праводзіцца на метэастанцыях гідраметэаралагічнай службы, у прамысл. цэнтрах вывучаюць і прагназіруюць ступені тэхнагеннага забруджвання; праводзяцца даследаванні радыенукліднага забруджвання атмасферы пасля катастрофы на Чарнобыльскай АЭС.

Літ.:

Атмосфера: Справ. Л., 1991;

Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А.Л. История атмосферы. Л., 1985;

Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: Пер. с англ. М., 1988.

Г.​В.​Валабуева.

т. 2, с. 74